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摘要：目前众多的沥青路面出现了车辙病害现象，影响了公路交通，应引起人们的重视。为了减少沥青路面车辙病害，并提高沥青路面的养护质量和管理水平，笔者针对沥青混凝土路面车辙破坏的成因，进行分析和实践，提出了有效的预防和处治措施。
关键词：沥青路面；车辙成因；防治措施
近年来，随着我国公路建设的高速发展,其中以沥青混凝土路面已成为我国公路的主要交通路面形式。但伴随着交通流量快速增长，客运和货运量迅速增加,并越来越多的车辆超载严重、车辆大型化、交通流的渠道化,使沥青混凝土路面都有可能随时出现车辙病害现象。因这些车辙病害的出现严重影响了车辆交通安全性和路面的使用和服务质量，因此分析研究沥青路面车辙原因并提出防治措施是很有必要的。
一、车辙对沥青路面的影响
1.路表的永久变形直接影响路面的平整度，从而降低了道路的服务水平。
2.轮辙处沥青混合料厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，缩短了路面的使用寿命。
3.由于路表车辙处雨天排水不畅，降低了路面抗滑能力，甚至因积水而导致车辆漂滑和冰滑，影响行车的安全。
4.由于车辙处的凹陷，会使超车或更换车道时方向失控，从而影响了车辆的操作稳定性，导致交通事故的发生。
由此可见沥青路面的车辙对于车辆行驶时的安全性和舒适性以及道路的通行能力等都产生了重要影响，甚至是道路交通事故的罪魁祸首，也是道路发生水损坏，强度破坏的诱因。
二、车辙成因分析
目前，国内外将沥青混凝土路面车辙普遍分为四类：第一类是结构性车辙，第二类是流动性车辙(失稳性车辙)，第三类是磨损性车辙，第四类是固结性车辙。
1.内因分析
（1）沥青。沥青作为沥青混凝土路面中的粘结剂，其性能的好坏直接影响到路面质量，也是沥青混凝土路面会不会产生车辙的主要内因之一。
①沥青质量。国内有学者就不同沥青抗车辙能力进行对比研究，表明：沥青性质好，抗车辙能力强；改性沥青比基质沥青抗车辙能力高；动稳定度与永久变形相关性：动稳定度与永久变形相关性较好，动稳定度大，相应的永久变形小。
②沥青含量。沥青是各种尺寸矿料的粘结剂，它将各种尺寸的矿料混合粘结在一起，经过压实后形成高强度的沥青混合料，因此沥青的质量和用量直接影响到沥青路面的使用性能。
③沥青感温性。不同的温度条件下，沥青粘度随温度的改变产生一定的改变，呈现出明显的状态变化，这种随温度的改变产生粘度变化的特点称为沥青的感温性。沥青感温性可用针入度和软化点两个指标来表示。针入度指数越大，表明沥青对温度的敏感性越小，也就是说在温度升高时，沥青状态改变的程度较小。表现为夏季高温时沥青不易变软，有一定的抗车辙变形能力；但另一方面冬季沥青较硬，开裂的可能性增加。
④沥青的耐久性。路用沥青在储运、加热、拌和、摊铺、碾压、车辆荷载和自然因素的作用下，产生一系列的物理化学变化，从而使沥青逐渐改变其原有性能而变硬变脆，使沥青的路用性能明显变差，这种变化称为沥青的老化。
引起沥青老化的直接因素有：a.热的影响：热能加速沥青内部组分的挥发变化，促进沥青化学反应，最终导致沥青性能的劣化；b.氧的影响：空气中的氧被沥青吸收后产生氧化反应，改变沥青的组成比例引起老化；c.光的影响：日光特别是紫外光照射沥青后，使沥青产生光化学反应，促使沥青的氧化过程加速；d.水的影响：水在与光、热和氧共同作用时，起到加速老化的催化作用；e.渗流硬化：沥青中轻组分渗流到矿料的孔隙中导致沥青的硬化。从以上因素中可以看出，沥青的老化过程是诸多因素综合作用的结果，这一结果最终导致沥青发硬变脆，引起沥青路面开裂，产生车辙等病害。
（2）混合料空隙率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般车辙主要来源于沥青混合料的粘性流动，如果混合较空隙率小于2．5％，使得混合料内部没有足够空隙吸收流动部分，这会减小颗料问的接触压力，势必造成混合料整体流动，从而降低其抗车辙能力；如果混合料空隙率大于8％(密级配)，颗料间的接触压力不够，混合较内部空隙除吸收沥青结合料外，还有多余空隙，当经受行车荷载后，会进一步压密，从而产生车辙，因此增加其密实度可增加颗料问的接触压力，从而提高混合料的抗车辙能力。可见，抗车辙能力强的混合料空隙率应在某一范围内，并且一般有一个最佳抗车辙空隙率。
（3）矿粉。在混合料中加入矿粉的目的一是为了满足混合料压实度的要求，使混合料在压实过程中更易于压实，另一个目的是为了满足空隙率的要求。但是，矿粉的加入会减小集料的内摩擦角，从而导致混合料的嵌挤力降低，高温稳定性下降，其抗车辙能力也会随之减弱。
2.外因分析
（1）超载、重载车作用。由于剪应力产生失稳性车辙，说明随着轴载的增加，剪应力高值的分布范围由表面层向中面层转移，使产生失稳性车辙的深度增加，中面层更容易产生失稳性车辙，其次为表面层，再次为下面层。
（2）渠化交通。高速公路的交通组织管理方式为划线分车道行驶，车辆只能在划定的车道内行驶，这就形成了渠化交通。高程度的渠化交通，使行车道一旦产生车辙后，车辆只能在形成的车辙槽内行驶，进一步加剧车辙的加深。通常车辙产生在行车道的轮迹带上，其宽度在0．4-0．6cm左右。
3.其他因素
目前，国内高速公路沥青混凝土路面施工基本上全部采用大型设备，质量有较大的保证。但在施工过程中，仍然有许多地方存在问题，导致出现质量隐患。主要存在的问题为：片面追求平整度，导致路面压实度降低，空隙率过大，造成通车后的追密性车辙；混合料运输距离过长，或者运输时未覆盖，造成温度离析，混合料难以压实；个别施工单位存在偷工减料的行为，油石比偏低；石料质量不高，通车后被压碎，细集料增多，混合料高温稳定性降低。
三、车辙处治对策研究
1.选用高品质、高性能的原材料。粗集料应选用洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗的石料。沥青应选用针入度较小、软化点较高、含蜡量较低的沥青。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒组成，与沥青有良好的粘结能力。矿粉应干燥、洁净，平均粒径小，比表面积大，且不含粘土类杂质。
2.中面层使用改性沥青。由于中面层的实际温度在夏季已经超过了50℃，而且高温持续时间较长，因此应选用软化点较高的改性沥青，改善因沥青软化点较低而产生车辙的情况。
3.控制混合料级配和空隙率。有研究认为，对于沥青混合料的抗永久变形性能，集料的贡献占70％，沥青占30％左右。在集料因素方面，集料的级配又有很大的影响。优化上、中、下面层沥青混合料级配范围，建议采用“抬头平尾”的骨架密实型级配，形成各层沥青混合料紧密嵌挤骨架结构靠近中，且中、上面层不采用天然砂，而采用机制砂，同时控制机制砂的粉尘含量不超过10％。对下面层可采用天然砂，但其含量不应超过混合料总重量的10％。因此，控制集料的级配显得非常重要。
4.在沥青混合料中添加抗车辙剂
为了提高沥青混合料本身的抗车辙性能，常在中面层的沥青混合料中添加抗车辙剂。常用的抗车辙剂有法国PR公司生产的PR Plasts，就是一种专门用于改善热拌沥青混合料特性尤其是其抗车辙能力的聚合物。
沥青路面产生出现车辙的因素很多，要减少车辙，必须要在沥青路面设计和施工的各个环节应采取相应的防范措施,全面加强控制好质量，并认真总结国内外先进经验和方法，结合当地的路面实际情况，提高科学管理水平等。都能有效的防范沥青路面早期的车辙病害。
参考文献:
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[3]郝培文,吴徽,张登良.不同沥青用量与级配组成对沥青混合料抗车辙性能的影响[J].西安公路交通大学学报,2008.
论文作者:郭志清
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/11
标签：车辙论文; 沥青论文; 路面论文; 面层论文; 空隙论文; 沥青路面论文; 病害论文; 《防护工程》2018年第5期论文;